cerebellum - univerzita karlova · the cerebellum –relations and structure located in the...
TRANSCRIPT
Cerebellar folia
Cortex, subcortical white
matter, nuclei
Excessive folding of the cerebellar surface
(cortex)
The cerebellum – relations and structure
Located in the posterior cranialfossa
Connected with the brain stem-by peduncles (inferior, middle, superior)
Is covered by the cerebellarcortex (3 layers). Cortex isextensively folded (folia-orientedmediolaterally)
In the white matter are thecerebellar nuclei
Fossa cranii posterior
Pedunculi cerebellares (inferior, medius,
superior)
Cortex – 3 vrstvy
V bílé hmotě mozečková jádra
Unfolded surface
of the cerebellum
Dvourozněrná
rekonstrukce
povrchu (kůry)
Mozečku
Two-dimensional
reconstruction of the
cerebellar surface
Length x width
Cerebellar
lobes and
lobuli
Lobus 3
Lobulus - 10
Mozečkové
Laloky (3) a
Lalůčky (10)
Vermis
Paravermální
oblast (zóna)
Laterální část
hemisféry
CEREBELLAR NUCLEI, neurons
glutamatergic, excitatory, high
spontaneous activity
Mozečková jádra
Neurony glutamátergní (excitační), vysoká
spontánní aktivita
Structure of the cerebellar cortex -3 layers:
I.molecular layer - inhibitory interneuronsI.Molekulární vrstva – inhibiční interneurony
II. Purkyně cell layer – inhibitory projecting neuronsII. Vrstva Purkyňových buněk (stratum purkinjese)– inhibiční, projekční neurony
III. granular layer - prevail excitatory neurons
III. Vrstva granulárních buněk – převaha excitačních neuronů
Mozečková kůra – 3 vrstvy
J.E. Purkyně 1837
1832 první mikroskop
Univerzita ve Vratislavi
Prof. Heidenheim :
………“ hatte Purkyně den
charakteristischen,
allgemainen Unterschied
zwischen Tier und
Pflanzenzellen zun erstmale
mit vollkommener Klarheit
erkannt „
Mossy fibers –
Granule cells-
Parallel fibers
–Purkyně cells
Climbing
fiber –
Purkyně
cell
Mechová
Vlákna-
granulární b.
Paralelní vl.
Šplhavá
Vlákna –
Purkyňovy
bb.
Afferent and efferent connections
Tracts
Vestibulocerebellar (from the labyrinth and vestibular nuclei)
Spinocerebellar ant., post.,
rostral, cuneocerebellar
Olivocerebellar
Reticulocerebellar
Nucleocerebellar
Pontocerebelar !! (cortico-ponto-cerebellar)
Corticonuclear (fromthe cerebellar cortexto the nuclei)
Vermis – ncl. fastigii
Paravermal zone – ncl. Emboliformis + globosus
Lateral hemisphere – ncl. dentatus
From cerebellar nucleito the brain stem and to the thalamus
Aferentní a eferentní spoje kůry mozečku
Spinocerebellar
Pathways
Posterior T1 – L2,
uncrossed
ICP, proprioceptors
Anterior L3 – L5
2x-crossed, SCP,
cutaneous signals
Rostral C4 – C8
Uncrossed, ICP
Cutaneous signals
Cuneocerebellar
C2 – T4
uncrossed
Lateral cuneate nc.,
propriocept.
ICP
Lamina V-
- VIII
Dorsal (posterior) spinocerebellar
projection- uncrossed
Ventral (anterior) spinocerebellar
projection - crossed
a b
Origin of the spinocerebellar pathways
FMI – increased blood flow during flexion and
extension of ipsilateral hand (red, orange signal) and
foot (blue signal)
Funkční MR, flexe a extense ruky
(červený, oranžový signál), nohy (modrý
signál)
Zvýšení průtoku krve ve spinálním
mozečku (lobus anterior)
AFFERENTS TO THE CEREBELLAR CORTEX I.
Climbing fibers (Šplhavá vlákna)
– inferior olive (each P.cell receives only 1 c.f., many synapses with P.c.), excitatory (glutamate), firing frequencyof the c.f. is very low (1 impulse/sec), c.f. elicit burst ofaction potentials in the P.c.
C.f. inform about errors in the execution of movements –error indicators !!
Climbing
Fibers
Olivo-
cerebellar
projections
(crossed)
Šplhavá vlákna
Olivocerebelární
Projekce
(zkřížená)
AFFERENTS TO THE CEREBELLAR CORTEX II
Mossy fibers (Mechová vlákna) - spinal cord, RF, pontine
nuclei, ncll. of cranial nerves.
End in the granular layer and each of which contacts large numberof granular neurons. Granular cell axon contacts large number of P. c. via parallel fibers.
Mossy fibers are excitatory (glutamate).
Each mossy fiber influences many P.c. but the excitatory effect isweak. Many mossy fibers must be active together to providesufficient excitation to fire a P.c.
Mossy fibers provide precisely graded information aboutmovements, skin stimulations, joint position and aboutmotor comands issued from the cerebral cortex.
Cortico-pontine
pathway, 17 millions
fibers
Neocortex –
ipsilat. pontine ncll. -
pontocerebellar
pathway –
contralateral cerebellar
cortex (mossy fibers)
Pontocerebellar fibers =
largest contingent of
mossy fibers
Kortiko-pontinní dráha
17 milionů vláken
Neokortex – ipsilaterální
pontinní jádra
Pontocerebelární dráha –
Kontralaterální
mozečková kůra (mechová
vlákna)
Efferent connections of the cerebellar cortexEferentní spoje mozečkové kůry
Cerebellar cortex – cerebellar nucleivermis – ncl. fastigii, ncll. vestibulares
pavermal zone – ncl. emboliformis, globosus. lateral hemisphere – ncl. dentatus
Efferent connections of the cerebellar nucleiEferentní spoje mozečkových jader
Fastigial nucleus – vestibular nuclei, reticular formation
Emboliformis + globosus nucleus - reticular formation, ncl. ruber, thalamus
Nucleus dentatus – ncl. ruber, contralateral thalamus (ventrolateral nucleus, intralaminar thalamic nuclei, ventralanterior nc.,
Ventrolateral nucleus (VL) – primary motor cortex(area 4)
Mozeček
Přijímá sensitivní signály, ale neúčastní se volní diskriminace, nebo interpretace
Ovlivňuje motorické funkce, ale resekce mozečku nevyvolává obrny
Stimulace mozečku nevyvolává pohyb
Ovlivňuje kognitivní funkce, zejména motorické učení a vyšší mentální funkce (uvažování, plánování)
Mozečkové syndromy
Vestibulární mozeček a vermis (zejména v lobus anterior) – poruchy rovnováhy, stoje a chůze, chůze o široké bazi, nystagmus
Spinální mozeček – kontroluje axiální svalstvo a proximální svaly končetin. Při poškození zvýšení tonu extensorů.
Pontinní mozeček (hemisféry) - přestřelování pohybů (hypermetrie, prst – lalůček, prst- špička nosu). Adiadochokinéza, třes(méně než 5 Hz- zhoršuje se na konci zacíleného pohybu), poruchy řeči a výslovnosti (dysartrie, skandovaná řeč), poruchy plánování, paměti, uvažování (kognitivní poruchy).
Cerebellární kognitivně - afektivní syndrom (1998) –vermis, lobus posterior
Cerebellar - cognitive affective syndrome
Schmahmann and Sherman (1998) in patientswith cerebellar lesions described CCAS
Executive dysfunction (disturbances in planning, abstract reasoning, memory)
Language symptoms (agrammatisms)
Behavior – affective disturbances (blunting ofaffect, disinhibited and inappropriate behavior
Lesions of the cerebellum interruptcommunication with the motor systems, association cortex.
Psychiatric disorders result from midline vermislesions (communication with the limbic system)